为了提升镁合金的耐蚀性能,本课题组创新性地采用多道次搅拌摩擦加工的方法在AZ31B镁合金表面覆合了一层1060铝合金,制备出了耐蚀性能优良,界面结合良好的镁基铝覆层复合材料。本文在此基础上,采用金相显微镜、显微硬度仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等实验手段,研究了在特定工艺参数下搅拌摩擦加工后相邻道次之间轴肩作用区铝/镁结合界面过渡层的组织结构。研究结果表明:搅拌摩擦加工制备的镁基铝覆层复合材料在相邻道次之间轴肩作用区的铝/镁界面处形成了结合良好的过渡层。依据元素分布,可将过渡层细分为:Al固溶体+Al3Mg2、Al3Mg2、Al12Mg17、Mg固溶体+Al12Mg17和Mg固溶体五层。在Al固溶体+Al3Mg2层中观察到了粒状或杆状的Al-Fe相。其中,Al13Fe4纳米相的尺寸约为300nm,Al6Fe纳米相的尺寸范围约为100～300nm。且两种Al-Fe相均与A1基体相之间存在有一定的位向关系,即:[631]Al//[10(?)]Al13Fe4,((?)3(?))Al//(101)Al1Fe4;[310]Al//[(?)2]Al6Fe,(002)Al//(311)Al6Fe除此以外,还观察到Al6Fe颗粒和Al基体之间存在有约5nm厚的Al3Fe过渡相,Al3Fe过渡相呈薄层状并包裹着Al6Fe相。在高分辨像中,Al6Fe相、Al3Fe薄层相以及Al基体相三种物相微观原子排布过渡自然,且相邻物相之间界面共格,晶格畸变较小。相互之间的晶体学位向关系为:[211]Al//[(?)54]Al3Fe,(1(?))Al//(13(?))Al3Fe[(?)54]Al3Fe//[514]Al6Fe,((?)1(?))Al3Fe//(1(?))Al6Fe在Mg固溶体层中,观察到了尺寸约300nm的矩形Mg2Si颗粒,其与Mg基体之间的晶体学位向关系为:[221]Mg//[001]Mg2Si,((?)100)Mg//((?)0)Mg2Si此外,在Mg固溶体层中还弥散分布着大量尺寸约为20nm的纳米颗粒,颗粒状组织内部存在多个尺寸约为4～6个原子层的微孪晶,微孪晶彼此平行并从边界一侧出发贯穿整个颗粒状组织。同时,在颗粒状组织周围发生了严重的晶格畸变,产生了大量的位错及层错。Al13Fe4、Al3Fe、Al6Fe和Mg2Si等尺寸较小的金属间化合物相以及弥散纳米颗粒的析出对位错有一定的钉扎作用,可以提升材料的强度、硬度以及抗塑性变形能力,并在一定程度上改善界面的结合性能。